Проектно-ориентированное обучение на кафедре "АСУ" ФГБОУ ВО Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проектно-ориентированное обучение на кафедре "АСУ" ФГБОУ ВО Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета

Цель данной статьи заключается в анализе применения метода проектно-ориентированного обучения на кафедре «АСУ» ФГБОУ ВО Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). Проводится анализ результатов использования метода проектно-ориентированного обучения и возможные пути его совершенствования.

Повышение эффективности и качества образования в Российских вузах необходимо не только для подготовки высококвалифицированных кадров, но и для увеличения конкурентоспособности и рейтинговых позиций учебных заведений. Для этих целей необходима частичная модернизация разных сфер образовательного процесса.

Сдерживающим фактором является некоторый разрыв между получаемыми теоретическими знаниями (знать) и практическими навыками (уметь и владеть) [6]. При анализе зарубежного опыта по преодолению данной проблемы в вузах Нидерландов, Германии, США, Швеции и др., был сделан вывод, что данную проблему успешно решают на основе применения образовательной методики «обучение действием», которая базируется на концепции проектно-ориентированного обучения [3].

Метод проектно-ориентированного обучения на кафедре «АСУ» МАДИ

Для повышения качества высшего образования необходимо предоставить возможность применения теоретических знаний на практике. Для реализации данных задач на кафедре «АСУ» МАДИ применяется метод проектно-ориентированного обучения [1]. Данный метод подразумевает применение ранее полученных теоретических знаний на практике. Организация образовательного процесса состоит из самостоятельного определения задач, методов их решения и реализации.

Цель данного метода заключается в самостоятельном исследовании проблемы, выявлении новых данных и свойств, самостоятельный поиск способов решения для достижения поставленной задачи [9]. В результате чего студенты получат комплексную подготовку к инженерной деятельности (от начального уровня проектирования до самого высокого) в будущем. При этом проектно-ориентированное обучение обеспечивает решение следующих задач:

практическое применение результатов обучения различным дисциплинам;

освоение навыков работы на технических устройствах разной сложности;

обучение навыкам моделирования и конструирования;

формирование знаний, которые необходимы для решения задач профессиональной деятельности;

Организация условий для выполнения коллективной работы;

Создание условий для самостоятельной и интеллектуальной деятельности студентов.

На вводных занятиях преподаватель предоставляет необходимую теоретическую информацию и демонстрирует порядок выполнения задач на разных этапах выполнения работ. На этих занятиях преподаватель частично участвует в проекте и предоставляет необходимую теоретическую поддержку студентам (Рис. 1).

Рисунок 1. Последовательность действий на вводном занятии

Далее учащиеся самостоятельно выполняют все этапы освоения дисциплины от определения проблемы, до презентации результата работы (Рис.2).

Рисунок 2. Процессы, выполняемые учащимися в рамках проектно-ориентированного обучения

образование проектный автомобильный

Конечным результатом в обучении данным методом является разработка и представление конечного продукта деятельности учащихся преподавателю (Рис.3).

Рисунок 3. Демонстрация готового продукта, разработанного на базе конструктора LEGO Education EV3

Учебный процесс выстраивается таким образом, что учащиеся выполняют работу в группах по несколько человек. Командная работа готовит студентов к коллективной деятельности и сотрудничеству между коллективами с разной позицией во взгляде на рабочий процесс. Работа в коллективе учит слаженности действий и навыку аналитического мышления. С помощью командного метода работы и применения теоретических знаний на практике, учащиеся эффективно усваивают дисциплину и овладевают ценными практическими навыками.

Опыт показал, что наиболее вовлеченными в процесс обучения являются студенты, имеющие возможность продемонстрировать работу своего продукта в условиях конкурентной демонстрации возможностей разработки. Таким образом, следует вывод, что в рамках образовательного процесса стоит опробовать систему соревнований между готовыми проектами учащихся.

Техническое оснащение лабораторий играет важную роль в организации образовательного процесса [11]. Чем больше устройств разного типа и уровня сложности представлено в лаборатории, тем эффективнее будет практическая работа учащихся. Важно обеспечить лаборатории простыми устройствами, которые помогут быстро освоить навыки работы на таких аппаратах при помощи доступного интерфейса и простого строения. После освоения базовых устройств, студенты приступают к работе на более сложных аппаратах, которые позволяют выполнять интеллектуальные задачи.

Техническое оснащение инженерных лабораторий

Техническое оснащение лабораторий вузов является важным фундаментом для качества и уровня предоставляемого образования [11]. Чем больше устройств и программ будет доступно для обучающихся, тем больше навыков и умений он сможет получить в процессе проектно- ориентированного обучения. Наиболее распространенными устройствами являются конструкторско-механические устройства, которые выполняют широкий спектр действий (Табл. 1).

образование проектный автомобильный

Таблица 1. Базовые конструкторско-механические устройства

Лаборатории кафедры АСУ в своем составе имеют разные программно-аппаратные комплексы, которые позволяют решать задачи разного уровня. Благодаря программно-аппаратным комплексам, роботам и другим устройствам студенты могут осваивать навыки программирования, моделирования, проектирования различных устройств и программ. Многие наработки используются в выпускных квалификационных работах обучающихся.

В вопросе оснащения современных инженерных лабораторий важную роль играет инновационный прогресс. Каждый день появляются новые способы и устройства для выполнения проектных и интеллектуальных задач. Сегодня в робототехнике большую роль играют 3D-технологии. При помощи 3D-технологий можно спроектировать в виртуальном пространстве свою модель и протестировать ее в различных условиях, после чего можно внести изменения и приступить к реальному проектированию.

Однако современные 3D-технологии позволяют уже не только осуществлять виртуальное моделирование, но и создавать 3D-объекты. При помощи 3D-принтера можно напечатать любой смоделированный объект. Результатом таких новых технологий стал созданный и представленный в 2016 году новый инновационный робот Printbot Evolution от Испанской компании BQ (Рис. 4) [13].

Рисунок 4. Робот Printbot Evolution

Почти все детали данного робота созданы на 3D-принтере [12]. Это дает возможность самостоятельно создавать элементы, распечатывать и внедрять в свою робототехническую разработку. Данный робот активно используется в качестве учебного пособия в Испании [2]. Микросхемы робота позволяют применять навыки схемотехники для работы и подробно изучить принцип работы составных элементов устройства. Программировать робот можно на языке Scratch либо при помощи приложения RoboPad. Данный робот можно синхронизировать с вышеперечисленными роботами LEGO и схемами Arduino, что повышает эффективность работы с данным устройством. Робот состоит из:

Плата контроллера Zum Core.

Сервопривод непрерывного вращения - 2 шт.

Мини серво привод - 1 шт.

Датчик освещения ZUMbloq - 2 шт.

ZUMbloq зуммер - 1 шт.

Инфракрасный датчик линии ZUMbloq - 2 шт.

Ультразвуковой датчик - 1 шт.

Использование данного робота на кафедре «АСУ» может повысить уровень знаний студентов в области интеллектуальных систем, виртуального моделирования, схемотехники и других дисциплин. Появится возможность создавать индивидуальные проекты и макеты. Появится больше возможностей для воплощения индивидуальных проектов и идей обучающихся.

Выводы

образование проектный автомобильный

Обучение на кафедре «АСУ» МАДИ сегодня осуществляется на современном уровне. Помимо теоретических знаний студенты получают навыки практического применения знаний при помощи организованного на кафедре метода проектно-ориентированного обучения. Данный метод на кафедре «АСУ» реализуется в специально оборудованных лабораториях с большим числом разнообразных программно-аппаратных устройств, которые постоянно пополняются в соответствии с инновационными изменениями.

Список литературы

1.Официальный сайт «АСУ» МАДИ: http://asu.madi.ru.

2.Интернет-ресурс: http://diwo.bq.com/en/ (дата обращения: 20.01.2017 г.).

3.Гансуар Кристиан, Неретина Евгения Алексеевна, Корокошко Юлия Владимировна Опыт проектно-ориентированного обучения и организации командной работы студентов вуза // Интеграция образования. 2015. №2 (79).

4.Ларионов Виталий Васильевич, Лисичко Елена Владимировна, Постникова Екатерина Ивановна Модель непрерывного образовательного процесса на основе проектно-ориентированного обучения // ЧиО. 2010. №3.

5.Суходоева Л. Ф., Никулина Н. Н. Управление образовательными проектами института с использованием проектно-ориентированных и поисковых методов обучения // Вестник ННГУ. 2014. №3-4.

6.Минин Михаил Григорьевич, Вьюжанина Наталья Юрьевна Реализация проблемно ориентированного и проектно-организационного обучения в ведущих университетах мира // Известия АлтГУ. 2013. №2 (78).

Размещено на Allbest.ru